Saisonale und gattungsspezifische Unterschiede der Spermaverfügbarkeit und Spermaqualität von Großpapageien

Um den Arterhalt bedrohter Papageien zu sichern, gewinnen Erhaltungs-zuchtprogramme in Menschenobhut immer mehr an Bedeutung. Ein weit verbreitetes Problem, vor allem bei der Zucht hochbedrohter Arten, ist hierbei die geringe Tierzahl und der hohe Anteil an unbefruchteten Eiern. Die assistierte Reproduktion kann helfen, den teilweise geringen Reproduktions¬erfolg zu verbessern. Eine zuverlässige Spermaentnahme war bei Gro߬papageien wie Amazonen, Aras und Kakadus bis vor kurzem jedoch kaum möglich und dementsprechend fehlen bis heute weitestgehend Daten zur Spermaqualität von größeren Psittaziden. In einer vorangegangenen Studie wurde eine neuartige Methode der Spermaentnahme mittels Elektro¬stimulation bei über 100 verschiedenen Papageienarten und -unterarten erfolgreich getestet (LIERZ et al., 2013). Dabei wurden zum Teil deutliche Unterschiede der Spermaparameter sowie der Spermaverfügbarkeit zwischen den verschiedenen Papageiengattungen und -spezies festgestellt. Aufgrund des Studienaufbaus blieb zunächst unklar, ob diese Unterschiede durch den Verpaarungsstatus, durch saisonale Schwankungen oder durch gattungs- bzw. speziesspezifische Gründe zu erklären sind.
Die Ziele dieser Arbeit lagen darin, den saisonalen Einfluss auf die Sperma-verfügbarkeit und die Spermaparameter darzustellen sowie erste sperma-tologische Orientierungswerte für Großpapageien zu etablieren.
Für die Untersuchungen wurden vier Gruppen mit insgesamt 82 Männchen aus 33 verschiedenen Papageienarten und -unterarten ausgewählt: 37 Amazonen, 21 Kakadus, 10 Edelpapageien und 14 Aras. Über einen Unter-suchungszeitraum von 13 Monaten wurde bei jedem Männchen zweimal pro Monat im Abstand von zwei Wochen eine Spermaentnahme via Elektro-stimulation versucht.
Die makroskopische Untersuchung umfasste die Parameter Volumen, Farbe, Konsistenz, mögliche Verunreinigungen und den pH-Wert. Im Rahmen der mikroskopischen Untersuchung wurde die Spermienmotilität, die -vitalität, die -konzentration und -gesamtzahl sowie die Spermienmorphologie beurteilt.
Insgesamt waren knapp ein Drittel (607/1944) der versuchten Sperma-entnahmen erfolgreich. Es konnte gezeigt werden, dass die Sperma-verfügbarkeit bei Amazonen und Aras einem deutlichen saisonalen Einfluss unterlag. In den Monaten September, Oktober, November konnte bei keinem Männchen in diesen beiden Gruppen Sperma gewonnen werden. In der Gruppe der Amazonen wurde zudem beobachtet, dass die Erfolgsrate der Spermaentnahme wenige Wochen vor und um die Eiablage am höchsten war. Wenige Wochen nach der Eiablage der verpaarten Weibchen war i.d.R. keine Spermaentnahme mehr möglich, wohingegen bei einzeln gehaltenen Amazonen die Spermaentnahme über einen längeren Zeitraum möglich war. Das lässt die Vermutung einer auf die Spermienproduktion Einfluss nehmenden Interaktion zwischen Weibchen und Männchen zu. In den beiden Gruppen der Edelpapageien und der Kakadus war eine Spermaentnahme das ganze Jahr über möglich. Werden die einzelnen Arten separat betrachtet, konnte jedoch auch bei einigen Kakadus ein saisonaler Einfluss auf die Spermaverfügbarkeit gesehen werden.
Die in der vorangegangenen Arbeit von LIERZ et al. (2013) festgestellten Unterschiede der spermatologischen Parameter zwischen den Gruppen konnten durch die vorliegende Langzeitstudie bestätigt und somit erste spermatologische Orientierungswerte für Großpapageien etabliert werden. Ein saisonaler Einfluss auf die Qualitätsparameter konnte nicht gesehen werden. War die Spermaentnahme erfolgreich, waren die erhaltenen Proben von vergleichbarer Qualität. Die Edelpapageien hoben sich mit einer durch¬schnittlichen Spermienkonzentration von 2,7 x 106 Spermien/µl hoch signifikant von den anderen drei Gruppen ab. Auch der Anteil morphologisch normaler Spermien war bei den Edelpapageien signifikant höher als bei Amazonen und Aras. Eine mögliche Erklärung für diese Unterschiede bietet das polygynandrische Fortpflanzungsverhalten der Edelpapageien und der damit verbundenen Spermienkonkurrenz, wodurch sich Edelpapageien von anderen meist monogamen Papageien unterscheiden. Eine bessere Spermienqualität und eine höhere Spermienkonzentration können hier Vor¬teile darstellen.
Des Weiteren sollten spermatologische Parameter von einzeln gehaltenen und verpaarten Männchen vergleichend betrachtet werden. Hierfür wurden die Parameter von 9 einzeln gehaltenen Amazonen und 8 nicht verpaarten Kakadus mit 21 verpaarten Amazonen und 10 verpaarten Kakadus ver-glichen. Aus organisatorischen Gründen konnten keine einzeln gehaltenen Aras oder Edelpapageien untersucht werden. Weder bei der Erfolgsrate der Spermaentnahmen noch bei der Spermienkonzentration und Spermien-gesamtzahl wurden signifikante Unterschiede zwischen einzeln gehaltenen und verpaarten Amazonen oder Kakadus festgestellt. Folglich können auch einzeln gehaltene Männchen als potentielle Spermaspender eingesetzt werden.
 
In terms of species conservation of threatened parrots captive breeding programs acquire more and more importance. A common problem especially in breeding highly endangered species is the low number of individuals and the high proportion of infertile eggs. Artificial reproduction may help to improve the low reproductive success.
Until recently, in large parrots such as amazons, macaws and cockatoos, a reliable semen collection was not possible and hence spermatological data of large psittacines are mostly unknown. In a previous study, a novel technique based on electro-stimulation has successfully been tested in more than 100 psittacine taxa (LIERZ et al., 2013). In the mentioned study, differences have been detected in the success rate of semen collection and in semen parameters between the different psittacine genera. However, due to the study design it remained unclear if these differences were related to the relationship status of the males, to seasonal aspects or to genera- and species-specific reasons.
The objectives of this study were to evaluate the influence of the season on the success rate of semen collection and on semen parameters as well as to create first spermatological orientation values for large parrots.
Four groups of parrots consisting of a total of 82 males out of 33 different parrot species and subspecies have been selected: 37 amazons, 21 cockatoos, 10 eclectus parrots and 14 macaws. During the investigation period of 13 months semen collections were performed twice monthly for each male via electro-stimulation.
Macroscopic evaluation includes parameters such as volume, color, consistency, possible contaminations and pH. Sperm motility, sperm viability, sperm concentration and total sperm count as well as sperm morphology were evaluated via a microscope.
In total, semen collections were successful in almost one third of the attempts (607/1944). Seasonality strongly affected the collection success rate in macaws and amazons. In these two groups semen collection was not possible during the months September, October and November in none of the males.
Moreover, in the group of amazons a distinct peak of successful semen collection was observed a few weeks before and around oviposition. Usually a few weeks after oviposition of the paired female semen collection was not possible anymore, whereas in singly housed males, semen collection was successful for a longer time. This allows the presumption of an interaction between the female and the male which is affecting sperm production. In the groups of cockatoos and eclectus parrots semen collection was possible all year long. Looking separately at the individual species in the group of cockatoos, a seasonal effect on sperm disposability was also observed.
The detected differences in semen parameters between psittacine genera have been confirmed by the present long-term study and thereby first spermatological orientation values for large psittacines could be established. A seasonal effect on quality parameters could not be observed. When the semen collection was successful the samples were of comparable quality. Sperm concentrations of eclectus parrots differentiated highly significant from those of the other three groups with an average concentration of 2.7 x 106 sperm/µl. The number of morphologically normal spermatozoa was also significantly higher in the group of eclectus parrots compared to amazons and macaws. One possible explanation for these differences might be related to their polygynandrous mating system and the linked sperm competition in which the eclectus parrots differ from other normally monogamous parrots. A better sperm quality and a higher sperm concentration may be of advantage.
Furthermore, in this study the spermatological parameters from singly housed and paired males should be compared. For this purpose, the results from 9 singly housed amazons and 8 not mated cockatoos were compared to 21 paired amazons and 10 paired cockatoos. For organisational reasons no singly housed macaws or eclectus parrots could be investigated. Neither the average success rate of semen collection nor the sperm concentration nor the total sperm count differed significantly between singly housed and paired amazons or cockatoos. Consequently, also singly house males should be considered as potential semen donors.